电源设计方案精选(九篇)

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第1篇：电源设计方案范文

1概述

电源系统,作为通信机房的基础保障设备,电源系统在整个通信系统的设计中是十分重要的一个环节。通信系统的供电系统应包括市电供电系统、UPS电源供电系统、应急供电系统和接地四大部分构成。如何将这四大部分有效地连接为一个整体,为系统提供稳定、高效的电力环境是每个设计人员都需要面对的问题。

2系统建设位置选择

电源系统一般由于其线缆长度会影响系统整体的成本以及电力的损失,因此一般其建设位置不会距离上级低压配电系统太远。出于对一般电力设备的自重,尤其是UPS电池组重量较大的考虑,系统应放置在一楼或者地下室为宜。系统的房间应保持清洁,尽量选择防尘性较好的房间,有条件的可在房间内加装新风系统和空调系统以维持一个良好的工作环境。

3系统设计

3.1接地系统

接地系统是每一个电力系统中必不可少的子系统之一,其重要性是不言而喻的。就现在笔者的接触而言,一般使用的接地方法有联合接地和单独接地两种。所谓的联合接地是指的直流地、交流地和保护地使用同一个接地铜排进行接地;单独接地是直流地、保护地和交流地以及其他有特殊要求的设备使用不同的接地系统进行接地。从效果来看,单独接地的效果明显优于联合接地的效果。但是,在工程成本上来看,联合接地的成本远小于单独接地的成本。

一般来说,在建设核心机房时都是使用的单独接地。单独接地中有一点要注意的是特殊设备或核心设备电源的单独接地。这一点在雷电多发区尤为重要,在2007年山东省中部经历过一场较大的雷雨性天气,在这一段时间过去后,朗讯——程控交换机生产供应及服务商——曾一度要求将其所有程控交换设备的接地改为独立接地。原因就在于其设备在与其他设备共地时受到影响,引发了交换机的故障。在制作接地系统的过程中,应注意根据接地系统所处区域的地形以及土地状况选择接地所需的材料和制作方法。传统方法制作的接地棒适合于周围土壤状况较好的环境状况,在周边地形及土壤状况较复杂的情况下,传统接地效果并不是很好,而且使用时间越长,其效果由于使用铁棒表面被氧化的缘故变得越差。针对这种状况,现在有一种新型的粒子接地棒可以有效的解决这一问题。这种接地棒在埋入地下后本身会向周围的土壤中扩散导电的粒子,因此,随着其使用时间的增加,其接地效果是越来越好的。只是这种接地棒成本较传统接地极较高,如果不是周围接地环境很差的情况下或在工程成本被控制很低的状况下,一般不使用这种接地极。

3.2市电供电

通信机房的市电供应最好是双路市电通过ATS或STS等自动切换装置组成互为热备的市电系统。这里提到的双路市电不应当是来自同一个变压器或低压配电室的市电,应当是来自不同干路,最好是两个完全无关联电力干线的市电。这两路电力干线的关联性越小,机房在范围性停电事故中所受到的影响也就越小。选择的市电应当是较为稳定的电源,机房中大部分使用市电的设备一般能够承受的电压波动范围为380V±10%左右。应当接入市电的设备应包括UPS设备、机房空调、新风系统、机房照明系统、各类维护用插座(排)及其他非核心类设备。这类设备一般功耗较大,因此,在敷设电缆时应选用质量较好的电力电缆,且由于这类电缆一般是一次性敷设到位,因此,在选择电缆规格时应适当为未来扩容负荷做出考虑。电力电缆敷设入机房时,如配电设备在通信类设备附近时,应有一定防护措施,有条件的应在电缆外包裹屏蔽层,以减少其对设备的干扰。市电接入ATS或其他自动切换装置后最好加装进电的监控单元,避免市电缺相、断相、相位不平衡等其他非断电类因素给机房设备带来不必要的损失。当某一路市电不稳定时,应将自动切换功能关掉,改为手动控制电源切换,以避免设备频繁进行电源切换引发机房供电不稳和设备机械故障。

3.3UPS供电

UPS电源即不间断电源,它的作用就是在外来电源(一般为市电)被切断时,保障其接入设备使用其储存电力继续进行工作。现在的UPS除了保障应急供电外,也负担了一部分市电逆变整流的功能,使得其接入设备得到更加稳定的电力供应。在为机房选择UPS时,一要注意选择的UPS的容量,二要注意选择UPS主机的入网方式。UPS的容量决定了它为机房持续供电的能力,一般其容量越大供电持续能力越强,但出于对成本、电池占地以及功耗几方面的考虑,UPS的容量并不是越大就越好。过度轻载运行虽有利于降低逆变器的损坏概率,但可能造成市电停电时,电池放电电流过小而放电时间偏长,在电池保护装置故障时,电池组被深度放电,而遭永久性损坏。UPS容量不宜过小,使其长期处于重载运行状态。这样虽可节省一部分投资,但由于逆变器处于重载运行,其输出波形将发生畸变,输出电压幅值抖动过大。这样既不能为负载提供优质电源,还极易造成UPS逆变器的本级驱动元件损坏,即使从经济角度讲也是得不偿失。根据目前一些UPS厂家推荐,UPS负载量不宜长期超过其额定容量的80%。UPS接入供电系统的方式对接入的设备有着直接的影响。UPS除了保证电力的供应能力之外,对精密设备来说也有着电流稳压、整流的功能,一次,在对UPS进行选择时应当结合实际的机房设备状况来进行。一般来说,电网中经常存在差模噪扰和共模噪扰,这些噪扰对计算机正常运行存在着不同程度干扰。另外,零线电位的偏移也会对计算机运行造成影响。所以在考虑UPS供电方案时应采取措施把这些影响减少到最小。传统的UPS通过内部的工频输入及输出变压器来实现负载和电网间的电隔离和电压匹配,抑制来自电网的共模及差模噪扰电压,使其不致耦会到计算机电源。此类UPS的输出零点是取自隔离变压器次级Y型绕组的中性点。为保证输出零点电压不偏移,应从通信机房的交流工作接地排上单独引线至该输出点。为了解决通信机房面积窄小及楼板荷载能力不足问题,近年来,出现了采用高频链结构的不含输出隔离变压器的UPS。由于采用了高频变压器代替工频变压器,其体积重量明显减小,但因为其输出直接通过变换元件输出,一定程度上存在直流高压过人负载的危险,而且在三相负载不平衡情况下,还存在电压零点偏移问题。中性线与地线间的电压可达十几伏甚至更高,大大超出一些计算机厂家的要求。所以对于大型计算机网络等比较重要的负载,应尽量采用带工频隔离变压器的UPS系统。摆放UPS系统的地方最好有一个较大的空间,使得UPS主机、电池柜(架)、配电机柜及墙面之间保持一定距离,使得系统能够得到良好的散热空间并保证设备在维护时人员的作业空间。UPS主机应当维持清洁,避免灰尘进入主机内部和附着于散热风扇出气口处。

3.4应急供电

这里提到的应急供电系统并不是指的UPS类的不间断电源系统,而是指的具有独立发电能力的供电系统。这类系统通常状况下并不会被使用到,但是遇到自然灾害、战争或其他原因造成的供电长时间内无法回复的状态时,却是系统最后的保障,一般常用的设备为柴(汽)油发电机。由于其在应用上的特殊性,因此,这一系统应单独放置于安全性高的地方,并且定期维护。由于其工作时有大量废气排出,所以,应为其选择通风性较好的工作场地。

第2篇：电源设计方案范文

中图分类号：U652.7+2文献标识码： A 文章编号：

一、系统方案概述

为进一步强化校园的安全与稳定，保证学校各项工作的顺利进行，采用智能化的安全技术防范设施，建立一个实用高效、稳定可靠的安防系统是十分必要的。安防系统通常主要包括闭路电视监控、周界防范、门禁管理三大子系统。针对校园安全防范的特点，本方案只对闭路电视监控系统进行了设计，并通过集成闭路电视监控系统，实现数字化电子地图、多画面显示和录像控制，系统具有视频监控录像与报警的联动功能。

二、设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，综合考虑施工、维护及操作因素，并为今后的扩展等因素留有扩充的余地。其设计依据的原则应使系统具有以下特性：

1、可行性和适应性；

2、实用性和经济性；

3、先进性和成熟性；

4、开放性和标准性；

5、可靠性和稳定性；

6、可扩展性和易维护性；

三、闭路电视监控系统（以下简称监控系统）的方案设计

（一）、监控系统的功能和特点

监控系统是安防系统的基础，是安防系统中一种不可或缺的技术手段。本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的，本系统采用数字多媒体技术、计算机图像处理技术和高速网络技术，全面实现视频监控功能。具体功能如下：

实现各种遥控信号

镜头控制：变焦、聚集、光圈。

录像控制：定点录像、时序录像。

硬件压缩、25帧/秒全实时监看、录像。

自动锁屏功能，多级用户权限管理。

监看：单画面、多画面监看。

录像：连续录像、手动录像、定时录像、移动侦测录像、报警联动录像。

回放：支持多画面回放，支持任一时间的连续回放。

报警：数字报警，支持联动报警录像、报警时有声光输出、电子地图显示、报警日志。

系统具有切换功能：良好的操作接口，图形化接口可对镜头等进行控制。

图像信号的切换功能，使人能选看任一路图像。

字符叠加功能：可将字符叠加到视频图像，用来指明摄像机号；接收电梯层楼叠加信号。

控制功能：控制摄像机的电源开关，镜头的光圈大/小，变焦远/近，聚焦大/小。

长时间视频数据保存功能：先进的数字压缩式硬盘录像系统，最大的优点是采用数字磁介质存储，可以保证数据多次复制不失真，所有摄像机24小时不间断录像，存储容量30天。

存储文件满时系统自动覆盖，并可实现循环录像功能，重要文件可加锁，防止硬盘满时自动删除，支持专用软件的异地回放。

（二）、监控系统组成

系统主要包括前端监控设备、电源及信号传输设备、中心处理系统设备。

前端监控设备将采集到的视频信号汇集到安防控制室（以下称控制室），校园门卫室内设置一台分控电脑。分控电脑通过网络与控制室硬盘录像机连接。

控制室中心处理系统设备由硬盘录像机、矩阵、操作台、液晶电视组成。

（三）、监控系统前端设备的设置与选择

1、前端设备的设置

根据环境特点并兼顾各种照明条件，特别是夜间的摄像效果，在校园出入口、建筑出入口、楼内主要通道、活动场地、围墙周界均设置必要数量的摄像机（包括防护罩等），摄像机将图像传输到控制室，对整个校园重要部位进行监控和记录，做到对校园环境的24小时实时监视，并进行硬盘录像。控制室及门卫室的值班人员能对监控报警系统进行监视和报警处理。

2、前端设备的选择

前端设备应采用符合现行国家和行业有关标准的产品。根据监控部位的不同，选择不同类型的摄像机。

校园楼道内及有门厅的出入口采用红外彩色转黑白半球摄像机，使用定焦镜头；

无门厅无吊顶的出入口设置红外彩色转黑白枪型摄像机，使用定焦镜头；

校园楼外（包括出入口、围墙周界）采用一体化彩色转黑白摄像机，使用自动光圈变焦镜头，同时配置室外红外一体防护罩。该摄像机可以变焦、旋转。

（四）、传输系统设计

监视现场和控制室有一定距离，从监视现场到控制室需要图像信号传输，同时从控制室的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号两部分的传输。

1、视频信号传输

校园楼内距控制室较远监控点的视频缆接入相应楼层光端机，通过光纤接入控制室；而距控制室较近监控点的视频缆直接接入控制室；

校园楼外（包括出入口、围墙周界、活动场地）监控点的视频缆通过室外管网直接接入控制室。

2、控制信号传输

本系统中控制信号传输采用编码控制方式。这种方式传输距离长，可节约线缆。

3、管槽敷设

为防止电磁干扰和外电源及变频等干扰，电缆应敷设在接地良好的金属管或金属桥架内，同时保护线缆。

4、传输线缆

在本系统中，根据各监控点与控制室的距离长度，在线缆选用上，图像信号采用SYV75-5视频线缆，控制信号采用RVVP2×1.0 mm2，电源线采用RVV2×1.5 mm2及RVV2×2.5 mm2线缆进行传输。

5、监控分控

门卫室内的分控电脑，通过网络与控制室的硬盘录像机联网（采用双绞线直接连接），实现门卫室实时监控。分控电脑是回放和观看硬盘录像的主要途径，在分控电脑上增加刻录设备，以便监控录像在需要时可以对外界输出。

（五）、机房系统的设计

1、系统供电

本系统设计在控制室设置监控报警系统专用电源配电箱，为控制室的中心处理设备和监控系统的所有前端设备提供电源。在专用电源配电箱下口接入一台UPS不间断电源（功率为15KVA，无市电时保证供电2小时），充分保障了整个监控报警系统的电源供应，保障了监控报警系统的正常运行。

2、机房操作台

操作台的设计采用全钢结构，整版折弯成型，木边装饰。根据设备的数量确定操作台是双联式，还是三联式，或者是四联式。操作台前面板内可嵌入19英寸标准监视器或19英寸标准显示器。台面上可放置控制键盘、鼠标、电话等设备，台面下部可放置视频矩阵主机、数字硬盘录像机和视频分配器等其它设备。

3、显示设备

如系统中监控点位较多，显示设备通常采用多台相同尺寸的液晶电视组成电视墙或一台大尺寸的液晶电视与数台小尺寸的液晶电视组成电视墙，以显示多点位的图像。

四、结束语

近年来，数字化、网络化技术的快速发展，使闭路电视监控系统与周界防范系统、门禁管理系统等其它安防子系统的集成更为便捷，这些系统的同时运行使安全防范系统更为缜密、可靠，极大地提高了校园的安全防范级别，为保证校园安全发挥了极其重要的作用。

参考文献

1、《智能建筑设计标准》GB／T 50314―2000

2、《建筑智能化系统工程设计标准》 GB32/191-1998

3、《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-92

4、《智能建筑弱电工程设计施工图集》97X700

5、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB/50198-94

6、《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92

7、《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

8、《安全防范工程验收规则》 GA/T308-2001

第3篇：电源设计方案范文

1.1变电站端实现方案

（1）方案1：通过变电站计算机监控系统实现继电保护远程控制。其优点是计算机监控系统与保护设备同属安全I区设备，不需另外装设防火墙等隔离设备，只需通过对计算机监控系统远动主机软件进行改进即可实现该功能；与主站通信通道也可利用计算机监控系统的远动通道，方案投资较少。缺点是依据现有继电保护监控系统软件的情况，需要对计算机监控系统远动主机软件进行或多或少的改进或升级，同时计算机监控系统属于自动化专业管理范围，需要两者密切配合。

（2）方案2：通过变电站内故障信息系统子站实现继电保护远程控制。其优点是目前已经建成继电保护信息系统主站，不需再单独建设主站，只需对主、子站软件进行升级改造，专业界面清晰，便于运行维护管理。缺点是故障信息系统属Ⅱ区设备，不具备控制功能，若要对I区保护设备进行远方修改定值，需将其改为安全I区设备，整体改造量大。其次，目前保定地区继电保护故障信息系统仅覆盖到220kV及以上变电站，覆范围较小。

（3）方案3：变电站另建一套单独系统，实现继电保护远程控制。单独建设一套系统，功能将比较完善，不需更改计算机监控系统软硬件设备，对监控系统和故障信息系统不会造成任何影响，专业界面清晰，便于运行维护管理。保护设备一般只具备2个数据接口，一个接入计算机监控系统，一个接入继电保护故障信息系统，无备用数据接口接入新系统。缺点是变电站端需单独组网，需大量的组网设备及规约转换器，投资大；变电站端专用系统开发时间较长，技术积累较少，安全性不好评估。从以上分析可以得出：方案2改动较大，覆盖面小；方案3投资大，且大多数保护设备已无备用数据接口供独立新开发系统接入；方案1使用现有变电站内的通信装置（总控单元或远动装置）实现远程控制功能，可利用现有变电站的设备、充分利用信息共享、节约投资，而且整体施工调试难度小，因此采用方案1。作为对比和未来技术储备，可适当试点实施方案2，以验证其实用性。

1.2远端（调控端）实现方案

根据保定电网调度主站端软件和通信方式配置情况，提出以下4种远端继电保护远程控制方案。

（1）方案1：将继电保护远程控制各项功能集成在SCADA系统中。该方案的优点是功能集成在SCADA系统中，可节约部分硬件设备，节省投资。调控台也无需单独配置主机和显示器，监控台无需扩展。缺点是SCADA系统厂家非继电保护设备研究商，开发难度大，开发资金投入大，可能对现有的SCADA造成影响，增加了SCADA系统运行负担；SCADA系统属于自动化专业管辖范畴，运行管理界面不清晰。

（2）方案2：单独建设一套继电保护远程控制系统主站。该方案的优点是该系统可以进行功能扩展与完善；专业界面清晰，便于运行维护管理。开发厂家可以委托技术力量雄厚的继电保护设备或故障信息系统开发商实施。缺点是投资费用较高（略低于方案1投资），系统开发时间较长，技术积累较少，安全性不好评估。

（3）方案3：对继电保护故障信息管理系统系统进行升级，以实现继电保护远程控制功能。对继电保护故障信息管理系统系统进行升级，实现继电保护远程控制功能的优点同方案2，尤其是国网103规约规范颁布以后，信道协议统一，改造技术难度较低。缺点是故障信息系统属Ⅱ区设备，需要额外继续网络安全加固改造。目前保定地区继电保护故障信息系统覆盖小（仅220kV变电站），但因为调度数据网已经完成110kV变电站全覆盖，仍具备大面积铺开的条件。

（4）方案4：结合监控系统“告警直传、远程浏览”工程进行建设，利用远程浏览服务器远程控制变电站端监控计算机方式来实现。远程浏览服务器通过调度数据网第二平面直接登录变电站监控计算机的方式，只需进行服务器软件的小幅改动即可实现。目前调度数据网已经完成110kV变电站全覆盖，网络带宽满足要求，对于变电站监控机改造非常小，仅需要增加1块网卡、安装远程控制协议和敷设1根网线即可满足要求。远程桌面控制与继电保护远程控制技术相关性离散，两者都属于较成熟的方案，应用此方案无需规范和研究主、子站的通信规约。缺点是技术扩展性一般，后续发展不强。

1.3系统整体实施方案

综上所述，全面考虑个方案的优缺点和经济性后，本文选择变电站端方案1和远端（调控端）方案4组合做为主选方案，这个组合利用现有系统已有功能，将设备改造控制在最小范围内，工程实施难度较少。选择变电站端方案2和远端（调控端）方案3组合作为扩展方案，选取这个组合方案作为辅助方案，可避免对早期设备进行较大改造，有利于老旧设备过渡。本文采用主辅配合双方案，实现了继电保护远程控制的最小改造量下的最大范围覆盖，从而更快地实现保定地区继电保护远程控制。

2结束语

第4篇：电源设计方案范文

1手术室整体电气设计方案

1.1照明及灯具的设计方案

通常手术室的房间是没有窗子的，而手术的照明要求又是很苛刻的，需要长时间大功率的明亮度，在不同的部位手术或不同方式的手术都有不同的要求光度，正常的照度为750lx，普通的手术则为2×10^4—1×10^6lx，若为胸部外科手术则为6×10^4—1×10^6lx，并需要使用专用的手术无影灯，还有其他手术的要求不再一一列举。手术室的照明按用途分为两种——局部照明与一般照明。局部照明的用途是为主刀医生手术所用，而一般照明则为周边辅助医生的医务人员所用。灯也分为几种类型在不同区域不同手术时使用。（1）一般照明使用荧光性洁净灯具，虽然目前我国此类灯具离标准还有很远距离，但是取上限值则足够手术使用，因此还有待完善。（2）观灯片，嵌在主刀医生对面的墙面上，并在手术床两侧各安置一组。（3）紫外杀菌灯。可以固定在墙面上亦可以使用移动式，合理的安排布置杀菌灯的位置，可以有效的提高杀菌率使得手术免于细菌的污染。手术室的灯具摆放也是有一定科学性在内的，一般照明灯具安放在手术台的四周，并嵌在手术室吊顶内，与通风口一起安置。手术室门的上方还应安放手术工作指示灯，若为防辐射手术室，外门上还应加入红色安全警示灯与放射射线的设备连接，以便灵敏的监测放射仪器的安全使用情况，为了更好的视线与灯光，室内的涂料应为浅色并加入低反射的物质，防止反射光线影响医生的手术进行。灯光是医生顺利进行手术的大前提，因此在照明灯具的使用与安排上不应马虎大意，更不能随意随心，这是手术成功的关键之一。

1.2配电系统设计方案

手术室的插座位置与供电系统也应是完善的，因为医疗电气有些设计是因病人手术部位而移动的，因此插座的位子也是至关重要的，不仅可以做到在多方向的便利性，更不能影响医生尤其是辅助人员的出行，避免带来不必要的麻烦与失误。手术室应在至少两面墙上提供医用电子设备使用的单项插座箱，每个插座箱至少有3至4个单项插座孔，在手术床下也可以设置一个插座箱，但是毕竟离患者过于近，因此需要配套的防漏电设备一起使用。不同的医院设备可以有相应的差别，若采用IT系统的新型医院，手术室的医用电气设备多需变压器，因此需要安装隔离变压器来供电，当设备损坏时，可以对其余的设备产生最小的影响，使得手术可以继续进行，确保病人的安全。IT设备应有固定的明显标示，每个回路都应有独立的短路保护设施。

1.3等电位联结设计方案

第5篇：电源设计方案范文

【关键词】变电站；综合；电力设备；电气；在线监测；方案设计

电力电气设备的可靠安全性，对整个电网系统的运行具有重要的影响作用，电气设备的损坏大多是由绝缘损坏所引发的，及时发现电气绝缘缺陷，可有效保障电网运行的安全性，在电网系统当中，变电站的电力设备占有较大比例，主要有电力变压器、断路器、避雷器、套管、电容器及电力电缆等设备，对这些电力设备的绝缘情况进行综合在线监测，可有效弥补预防试验不足，确保电网能经济可靠的运行。为了进一步提高变电设备绝缘性的综合监测能力，对电力设备的绝缘性进行了在线监测，改进监测系统的潜在问题，有效提高在线监测系统的测量准确性。

1 各电力设备的电气绝缘在线监测方案

1.1 电力变压器与电力电缆

对于油浸式的电力变压器常用的在线监测方法为微水监测、油解气色谱分析与局部放电监测方法等，其中，油色谱能够区分过热类及放电类、油绝缘纸及油过热类等，局部放电监测能反映油中气体放电与电晕等缺陷，而微水监测则能反映油受潮的程度。电力电缆作为变电站动力的引出线，有隐蔽耐用与可靠安全的优点，主要是由绝缘层、导电线芯与护套所构成的，以XLPE绝缘电缆为例，电力电缆的绝缘监测方案是以主绝缘、外套绝缘电阻、主绝缘tanδ及局部放电等为参量的，电阻测量能检查电缆的绝缘有无老化，主绝缘tanδ能反映水树恶化及受潮等缺陷，而局部放电测量能够检查电缆的绝缘内部缺陷。主绝缘的电阻测量是通过直流叠加法来实现的，外护套的绝缘电阻是通过铠装层接地线断开来测量的，把低压直流电源由接地线位置接入，对外护套绝缘的泄漏电流进行测量，并折算绝缘电阻，主绝缘tanδ的测量是通过电缆接地线位置的单芯通过磁心进行泄漏电流测量的，并把获得的电源电压及交流泄漏电流进行对比，求取相位差，以获得主绝缘tanδ，其监测方案如图1所示。

图1 电力电缆的在线监测方案

1.2 GIS的绝缘监测方案

在变电站电气设备中，GIS绝缘监测方法为局部放电在线监测，可有效发现GIS设备的制造、安装与维修所引入的杂物与导电微粒，电极表面所产生的刮伤及毛刺等损伤，接触不良缺陷等，通过多点监测，能有效实现故障的定位，局部放电所出现的电磁波能从盘式绝缘子位置进行泄漏，可用超高频的天线传感器实施耦合测量，其监测方案如图2所示，GIS设备与电力变压器的监测方案相似，通过单次的放电波形分析与统计分析，可实现GIS设备的在线监测。

图2 GIS设备的在线监测方案

2 综合在线监测系统的方案设计

当前国内外实施了单一电力设备在线监测的装置，为加强集成监测系统的开发，对各电力电气设备中的待监测信号给予分类，变电电气设备绝缘性的综合在线监测系统如图3所示，通过电力电缆、变压器与GIS等设备局部放电的参量在线监测，通过较高采样率进行绝缘信号采集，并用高速数据进行高速示波器与数据采集卡进行信号模拟，高频信号可通过电缆传输至信号的调理单元，让设备和信号调理板卡进行一一对应，然后由PXI单元中的数字I/O卡与软件相配合，以实现板卡类型的识别与循检切换，并实现设备监测的即插即用。

图3 绝缘综合在线的监测系统

2.1 前置机的系统设计

在变电站的电力设备监测中，应用分级集成方式，依据变电站实际状况，对在线监测设备进行区域划分，每个单元中的电力设备均能通过PXI的前置机系统，对绝缘状态监测中的各硬件系统进行集成，内嵌控制器是以太网卡的接口，通过交换机可把全部PXI系统构成以太形式的局域网，对多个电气设备绝缘参量进行综合在线监测，变电站的电力设备监测系统主要是由综合监测的主控机、PXI总线前置机与数据库服务器所构成的。而PXI前置机则是由机箱插槽的PXI接口模块、PXI机箱与硬件采集模块等构成的，每个PXI系统均是通过采集与计算获得绝缘参量特征值的，把这些数据储存至数据库当中，通过消息发送至监控站的系统当中，以获得最新绝缘数据，确保监控站系统当中的绝缘数据及时性与有效性，在PXI机箱上，安装适合的接口模块，可将各硬件系统集成至PXI总线中，在长距离传输当中，绝缘模拟信号会受干扰及减退，因此，可将PXI系统放于现场，便于就近在线监测对象。

2.2 主控机系统设计

在综合监测方案中，主控机系统是由交换机、GPS卫星时钟与计算机等设备构成的，对全部电力设备的绝缘状态特征值进行实时监测，并绘制出相关的图形数据。在线监控系统获取PXI系统的绝缘数据信息后，经数据库查询获得PXI系统新报警阈值与绝缘状态数据，以判断电气设备的绝缘状况。当参量数据超过报警阈值之后，系统会报警以提醒相关工作人员进行注意。在线监控系统也能对任意时间段中的某设备绝缘参量数据进行查询，以绘制绝缘参数趋势图，另外，监控系统还能经网络通信方式，对PXI系统信号的采集方式进行转变，实现局域网GPS系统的对时操作。

2.3 监测系统的硬件设计

前置机系统主要包含PXI总线的前置单元与设备智能监测点，在变电站工作现场附近进行安放，让主控机处在变胆战集控室内，对前置机的监测数据进行管理及查询，主控机具有打印机报警功能，主控机对多台前置机进行管理时，需要接入相应交换机进行以太网的联网通讯。综合在线监测系统不能与监测设备相脱离，在时间方面应与综合自动系统的时钟相同步，把系统操作及监测数据进行关联分析，与GPS卫星时钟进行接入，在监测系统中，还要设计常规电源隔离的变压器与UPS的不间断电源，以加强监测系统的科学性。

2.4 监测系统的软件设计

在PXI总线系统中，变电站的电力设备进行多参量多设备的综合在线监测，并以即插即用作为主导思想，对每种设备参数的测量模块软件进行集成技术实现，依据不同功能，对监测软件系统进行前置机、主控机与数据库系统的划分，以确定软件系统的集成过程，在集成过程当中，要遵循扩展性、结构化与操作简便等原则，对电力设备与子系统的对象模型进行抽象分析，用XML格式进行系统加载信息的存储，以实现监测子系统中的动态加载，运用树视图系统设计与MVC设计，经监测子系统节点信息的配置与修改，实现子系统中的即插即用能力，对连续监测当中的冲突控制问题进行研究解决，以实现多个电气设备的特征参量在线连续监测，给予UDP双机的通信协议，由一台监控系统对多台的PXI子系统进行管理，以解决系统集成的多机通信问题，以PXI技术与以太网技术，对NET软件平台进行开发，实现监测软件系统环境的集成，提高电力设备绝缘的综合在线监测准确性，保障电网运行的安全经济性。

3 结语

变电设备作为电力系统的重要构成，其设备运行质量的好坏，直接影响整个电网的运行状况，为了及时发现电力设备的电气绝缘情况，防止设备出现故障，加强设备绝缘性的综合在线监测能力是必要的，基于PXI总线与UDP双机的通信协议，可实现监控系统的多台PXI系统管理，结局系统的监测集成及多机通信问题，有效保障在线监测系统的监测准确性，促进电力系统稳定可靠运行。

参考文献：

第6篇：电源设计方案范文

根据大型综合医院配电系统改扩建和运行管理经验，对其用电负荷的分级分类、配电设备选型及电气安全保护进行了分析，并对配电系统的各电压等级系统的主接线配置、继电保护配置及监控系统方案的优化设计进行了探讨。

关键词

用电负荷?配电?电气安全

医疗设备为人民的生命健康检查及诊断提供了坚实的设施保障。我们根据四川大学华西医院近10年来对配电系统的改扩建和维护管理经验，对医院配电系统的优化设计进行了实践和探讨。

一、大型综合医院用电负荷的划分

在确定医院供电系统之前，首先根据供电需求进行负荷分级。根据供电可靠性的不同要求，我国将用电负荷分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。综合医院的负荷等级应以医疗场所与人体生命的安全程度及电气设备与人体的接触程度进行划分。消防设备、医用客梯、医用气体供应系统设备、真空吸引系统设备、中心供应室内的医用蒸汽、洁净空调系统用电设备、走道照明用电及生活泵用电等，按一级负荷供电。其中，所有消防设备、重症监护室、急救室等涉及患者生命安全的设备及照明用电，为一级负荷别重要的负荷。一般空调电源、客梯用电、自动扶梯电源、电子显微镜、高级病房照明用电等为二级负荷，其他用电按三级负荷设计。

二、大型综合医院供电系统方案的优化设计

（一）高压系统方案

大型综合医院10kV高压系统采用两路l0kV电缆专线供电，保证双路l0kV电源供电，两路均能为100%负荷供电，且一路检修或故障时，另一路不断电。主接线为单母线分段接线。应按照负荷的不同特点进行分类，各类负荷使用单独的变压器供电。空调、照明及其他普通负荷采用1号变压器供电；特别重要的专用负荷采用2、3号变压器供电；普通医用设备（如x光机、CT机、B超等），采用4号变压器供电。高压主进线开关与分段开关之间设电气联锁，任何情况下只能闭合两个开关。变压器选用干式变压器，其高压主接线如图1所示。

（二）高压系统的继电保护方案

大型综合医院变压器保护装置应配置三段式复压闭锁方向过电流保护，其中限时速断保护范围应延伸至变压器内部。装置同时具备过负荷告警和超温告警功能。

大型综合医院电容器保护装置除配置三段式复压闭锁方向过电流保护外，还应配置低电压保护、过电压保护。

分段开关应配置备用电源自动投入装置。该装置具备四种自投方式，其中两种为进线备自投，另外两种为分段备自投。备用电源自动投入装置自投于故障应具备加速跳闸功能。

（三）低压系统方案

低压系统采用单母线分段接线。根据负荷特点的划分，对特别重要的负荷供电应取自两段不同的常用低压母线，并设置ATS或者备用电源自动投入装置，同时在末端应采用EPS 供电。此外，还应设置一段应急母线，为一、二级负荷在两路市电均失电情况下供电。正常情况下，应急母线引自常用的低压母线；紧急情况下，应急母线的电源引自柴油发电机组出线。

当常用母线失电时，将在15s内起动应急柴油发电机组完成供电。对于重要手术室及重要医疗设备等对间断供电时间要求很短的设备，需在末端配置UPS或EPS设备来满足要求。EPS和UPS的配置应视用电负荷的特点选择，EPS电源具有持续供电功能，一般对逆变切换时间要求不高，但对特殊场合的应用具有一定要求，有多路输出且对各路输出及单个蓄电池具有监控检测功能，日常着重旁路供电，市电停电时才转为逆变供电，电能利用率高。UPS电源相对于EPS有三大特点：稳压稳频；对切换时间要求极高的不间断供电；可净化市电。考虑到EPS持续供电的优点，且目前许多性能较好的EPS的切换时间都能满足实际需要，因此本方案仅选择EPS电源，其低压主接线如图2所示。

（四） 监控系统方案

为了使大型综合医院配电运行值班人员及时掌握电气设备的工作情况，必须用信号及时地显示出电气设备的工作状态，例如断路器是处在合闸位置还是跳闸位置，是自动跳闸还是手动跳闸，隔离开关是处在闭合位置还是处在断开位置等。当电气设备发生事故或出现不正常工作情况时，应发出各种灯光和音响信号，唤起值班人员的注意，帮助分析判断事故的范围和地点或不正常运行情况的具体内容等。我们将事故信号、预告信号回路及其他一些公用信号回路集中在中央信号屏上。

信号回路一般包括：位置信号、事故信号及预告信号回路。

位置信号主要包括：断路器位置信号、隔离开关（手车）位置信号。

事故信号由灯光信号和音响信号组成。当电气设备出现不正常运行状态时，继电保护动作启动警铃发出声响，同时伴有相应光字牌显示不正常运行状态的具体内容。它可以帮助运行人员发现隐患，以便及时处理。

预告信号有：TV断线、交直流回路绝缘损坏、控制回路断线及其他要求采取处理措施的不正常情况。

三、电气接地及安全装置

大型综合医院配电装置10kV高压系统为中性点不接地系统，低压配电系统的接地形式为TN—S系统，局部为IT系统。配电所应使用扁钢敷设主接地网，扁钢规格和接地网地阻必须满足规范要求。配电所各电压等级设备的接地排应与主地网可靠连接。

鉴于个别配电房出现过过电压保护装置爆炸的事故，加之过电压保护装置容易老化，因此选择技术较为成熟可靠的金属氧化锌避雷器，用于防止高、低压系统过电压及雷电冲击电压。

四、结束语

总之，大型综合医院配电系统设计不同于一般的民用建筑电气设计，安全供电关系到患者的生命安全，供电可靠性是医院安全运行的重要指标之一。因此，大型综合医院新建项目的电气专业设计人员应积极与医院配电运行管理人员进行相互沟通与交流，加强相互理解及探讨，不断学习和掌握国内外同业的先进设计理念，这样才能使其配电系统方案的设计不断优化，从而提高供电的可靠性。 ??????? （编辑 许译心）

参考文献

第7篇：电源设计方案范文

【关键词】真空压力整浸；高压电机；VPI绝缘缺陷；局部处理

1.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的必要性

采用少胶VPI整浸工艺F级绝缘高压电机绝缘损坏后，即使这些6kV伏高压电机的绝缘损坏部位面积不大，只是某线圈的局部绝缘裂纹、破损或击穿，但是采用传统的局部绝缘补强处理技术或局部线圈更换处理技术，却不能保证其长期安全稳定运行，最后不得不对其绕组进行全部更换。

在少胶VPI整浸工艺高压电机日渐普及的行业大背景下，高压电机运行、检修企业将面临越来越多的少胶VPI整浸工艺高压电机绝缘缺陷修复问题，采用绕组整体更换方式显然不是经济的修理方式，有必要研究、探索一种安全、可靠的少胶VPI整浸工艺高压电机绝缘缺陷局部处理技术，以大幅度降低检修成本，提高检修效率。

进行少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘局部处理，应该从线圈绝缘材料、绝缘结构和工艺过程三个方面考虑。

2.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方案设计

2.1 主绝缘设计

对地绝缘材料选用苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司生产的JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带，该云母带以云母纸为基材，以电工用无碱玻璃布和聚酯薄膜为补强材料，采用F级耐热型环氧胶粘剂，机械强度、电气性能和柔韧性较好，适用于大中型高压电机的对地绝缘,其主要参数为：

标称厚度(mm)：0.13；云母含量(%)：120±10；玻璃布定量：(g/m2)20±2；薄膜定量：(g/m2)30±6；胶粘剂(%)：7-11；挥发物(%)：≤1.5；介电强度(Mv/m)：≥40；拉伸强度：(N/10mm)≥100。

对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，综合考虑机械因素、历次耐压试验的累计效应、绝缘分散度、正常运行条件下的年平均老化速率等因素后，其单边绝缘厚度估算公式为：

(2.1)

式中：UN为额定电压(KV)；

Kr为预防性试验电压倍数，一般取1.5

为历次耐压累积效应系数

为分散度，一般6KV以上取0.1,6KV及以下取0.15

为平均老化速度指数，发电机取0.02，电动机取0.03

T为运行年限，发电机取30年，电动机取20年

Eb为击穿场强(KV/mm),计算时一般取24KV/mm

为考虑机械因素所要求的附加厚度，一般取0.5mm

少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度设计计算如下。

少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈工厂耐压试验电压UT为：

UT=2.75UN+4.5=2.75×6+4.5=21(kV)

(2.2)

假定所选绝缘厚度为3毫米，则外施场强E=UT/3=7(kV/mm)

(2.3)

查图2.1可知历次耐压累积效应约为0。

由此可计算少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度为：

1.5×6/[(1-0.15)×10-0.03×20×24]+0.5= 9/[0.85×10-0.6×24]+0.5≈2.26(mm) (2.4)

假定假定所选绝缘厚度为2毫米，则外施场强

E=UT/2=10.5(kV/mm)　 (2.5)

查图2.1可知历次耐压累积效应约为0.007。

由此可计算少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度为：

1.5×6/[(1-0.157)×10-0.03×20×24]+ 0.5=9/[0.843×10-0.6×24]+0.5≈2.28(mm)

(2.6)

故少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带时，其单边绝缘厚度取2.3毫米足够，考虑检修绝缘裕度，其单边绝缘厚放大至3毫米。

对选定绝缘材料及其厚度的估算验证：

对地绝缘材料选用苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司生产的JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带，且单边绝缘厚度取3毫米时，在检修现场手工包绕并经VPI固化后绝缘厚度为：3×0.8=2.4(毫米)，其介电强度为：2.4×40×1000/1000=96(千伏)，计及手工包绕不规则率50%则其介电强度不小于：96×50%=48(千伏)

远大于线圈修复后耐压试验值21千伏，绝缘材料选型及厚度计算满足要求。

2.2 匝间绝缘设计：

由宁波工程学院电子信息工程学院包蕾已《高压电机定子绕组绝缘结构设计》可知：在过电压陡波的作用下，相端首匝将出现最大的过电压Us(幅值)，所以设计时匝间绝缘的冲击击穿电压应高于Us。

(2.7)

式中：Uc为冲击过电压，一般取3.5UN(KV)；

为陡波经过线圈一匝所需时间，=2L/V()，其中V为绕组槽部波速m/,L为铁芯长(米)，,指定子绕组对地绝缘单边厚度，hs指定子槽深(毫米)，bs指定子槽寛(毫米)。

Tf为冲击过电压波前时间，一般取1.5

对于少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈，其冲击过电压UC为:

UC=3.5UN　=3.5×6=21(千伏)

在过电压陡波作用下作用下，相端首匝出现的最大过电压US为：

US=UC×t/Tf=21×t/Tf(千伏)

t=2L/V(微秒)

式中V为绕组槽部波速(米/微秒)，L为铁芯长(米)，V=0.25×1000×，是定子绕组对地绝缘单边厚度，为3毫米，hs是定子槽深(毫米)，bs是定子槽宽(毫米)。

对少胶VPI整浸工艺6千伏电机，其绕组槽部波速

V=0.25×1000×1.732×=433× Tf取1.5微秒，则US为：

US=21×〔2L/(433×)〕/1.5≈0.06467L ×hs/(千伏)

(2.8)

Usmax=0.35UN=2.1(千伏)

少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈匝间冲击击穿电压在0.06467L×hs/(千伏)与2.1千伏之间。

由上述计算可知：少胶VPI整浸工艺6千伏电机定子线圈匝间最大过电压的幅值一般不超过2.1千伏，据此可采用JF-6650(NHN)型聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料作为匝间绝缘恢复包绕用绝缘材料，其主要机械、电气性能如下：

标称厚度(mm)：0.15±0.02　标称定量(g/m2)：155±25

拉伸强度(N/10mm)：

纵向：≥120

横向：≥80

击穿电压(kV)：≥8

2.3 防电晕措施

在槽内喷JF-134型低阻防晕漆，在绕组的槽内部分包绕JF-CT(V)08×20型低阻防晕带，其表面电阻为4.0×102－9×103Ω；端部采取如图2.2的防晕措施，JF-CT(V)08×20型低阻防晕层与JF-SC(V)14×20型高阻防晕层搭接20～30毫米，高阻防晕层一直延伸至线圈端部的引线处，JF-SC(V)14×20型高阻防晕带的表面电阻为1.0×1010－10×1012(±10%)Ω；在端部异相间及固定件间，一方面保持端部斜边间隙在9毫米左右，另一方面端部的固定采用涤玻绳捆扎，将涤玻绳刷上高阻漆，使其与端部绝缘粘结良好以消除涤玻绳处起晕。

3.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的实践

3.1 故障及处理情况简介

某发电公司一台高压给水泵电机发生了单相接地故障，对该电机解体后，发现其4：45处一匝线圈的首、尾端端部各有一个绑扎带断裂，其断茬为旧茬。

疑该电机在真空加压浸渍前曾处理过，拆开其端部连接后，用5000V兆欧表测其对地绝缘为零，电机定子线圈其它部分对地绝缘在90兆欧以上。

2月15日，在某电机修理厂，采取措施抬起该线圈尾端上层边一毫米左右，其对地绝缘升至90兆欧以上，判断该线圈上层边在尾端近槽口部位接地。某电机修理厂认为这种情况无法处理，只能更换整个电机定子线圈，需费用50万元，工期47天。

该电机无备件，这就意味着：某发电公司#1机组锅炉高压给水泵将有至少五十天无备用泵，这期间，运行泵一旦跳闸，机组将非计划停运，一次非计划停运的直接经济损失是十万元以上，再加上调度电量考核和少发电量利润损失，间接损失不下百万元。

考虑到这一情况，基于已有的6KV电机VPI绝缘缺陷局部修复设计方案，本着探索、尝试的目的，一方面安排电机修理厂按原计划联系线圈供应商预订绕组铜线，并嘱咐暂且不要拆除绕组。

另一方面征得发电公司主管领导同意对该电机进行局部绝缘修复尝试。并与电机制造厂联系，说明用户希望进行局部绝缘修复尝试，得到电机制造厂售后服务经理的支持。然后就尝试电机VPI绝缘缺陷局部处理的想法与电机修理厂厂长进行沟通，阐述少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘损坏后进行局部修理尝试的经济意义，得到电机修理厂的积极配合承诺。

2月20日某电机制造厂安排线圈车间技师一名赶到发电公司，带其一起到电机修理厂，对接地线圈采用传统吊把工艺试抬，抬不动，按照已设计的6KV电机VPI绝缘缺陷局部修复设计方案，首先用丙酮、甲苯、无水乙醇等有机溶剂，对接地线圈进行浸润，改变故障线棒对铁芯的牢固粘结力，然后将电机定子推进烘房加热至130度左右。

2月21日早晨8点，把该电机在烘房内整体加热至130摄氏度，将其推出烘房后用吊把工艺试抬故障线圈上层边，抬不动，在线槽内喷洒丙酮浸润后，对接地线圈单独用直流焊机通电加热至130摄氏度，然后再抬，稍有松动，一端抬起两三毫米后，用不锈钢圆钢(直径8毫米)做一字型楔形专用工具，长1.5米左右，楔形前端厚度2毫米，尝试将其逐渐打入上下层线圈之间的垫条上部，在楔形专用工具将近到达线圈另一端时，注意别顶坏另一端线棒端部绝缘，打通后，抽出专用工具，在其下面加垫长锲形垫条，然后再逐渐打入专用工具，这样反复几次，直到线圈离开槽口为止，期间用点式红外测温仪监视缺陷线圈绝缘表面温度，若线圈温度低于130度，停止专用工具打入操作，及时用直流弧焊机对故障线圈加热升温。

至12时左右该接地线圈上层边被抬离线槽，用锋利的割刀小心刨开绝缘损坏处的线圈绝缘层(注意不要划伤线匝表面绝缘)，发现接地点位置在其尾端距槽口大约2厘米处的右侧面，约4平方厘米左右的绝缘层已碳化变黑(见图3.3少胶VPI整浸工艺线圈绝缘刨开后照片)。

测量该电机参数如下：定子铁芯长L为0.9米，槽宽bi为20毫米，槽深hs为80毫米，单边绝缘厚度3毫米，计算其线圈首端匝间过电压为：

US=21×[2L/(433×)]/1.5≈0.06467 L×hs/(千伏)≈1.041(千伏)

用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合材料对接地部位匝间绝缘进行加强能够满足要求。

主绝缘包绕JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带层数为：

3/0.13=23(层)，半叠包层数为11.5层，按12层考虑。

剥离该线圈上层边槽内部分全部绝缘，并且在该上层边的伸出槽口部位多剥离7厘米以上、清理碳渍、用聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合材料对接地部位匝间绝缘进行包绕加强，然后在线圈温度保持90摄氏度条件下，开始包绕JF-5446-1DS(P/G)型少胶云母带：云母带半叠包12层，热缩带半叠包一层。云母带包绕过程中一定要密实，并用干净手将其捋平时，两端与原绝缘接口部位延伸多包10厘米，并用递减法多包三层。在槽内喷JF-134型低阻防晕漆，在绕组的槽内部分包绕JF-CT(V)08×20型低阻防晕带，分别在其端部采取如图2.2所示的防晕措施，JF-CT(V)08×20型低阻防晕层与JF-SC(V)14×20型高阻防晕层搭接20～30毫米，高阻防晕层一直延伸至线圈端部的引线处，将线圈加热至130度后，槽口加薄环氧树脂板引导，用橡皮锤将垫着树脂板的线圈整形，然后嵌到槽内。为检测修复后的线圈运行温度，在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个。槽口加槽锲固定，待线圈冷却后做匝间绝缘试验，合格后，用银焊焊接线圈拆开的断口后，半叠包绕云母带12层，高阻防晕带一层，接口处两端多包绕5厘米左右。至晚上21点左右处理好，然后将电机定子推入烘房做干燥处理。

2月22日上午，对该电机定子推出烘房，降至室温后，测直流电阻合格，测绝缘100兆欧、吸收比2.4，开始做直流耐压试验(具体方法介绍见3.3直流耐压试验)，在打压至直流1万5千伏时约维持两秒钟后击穿，检查发现位于处理线圈隔一槽的4：15处又一线圈上层边击穿。

将该线圈首尾用火焊加热解开后，用直流弧焊机加热至130度，抬起该线圈，其接地点位于尾端距槽口约1.5厘米处线圈右下部，接地点有小米粒般大小，重复上述剥离槽内主绝缘、修复匝间绝缘、修复主绝缘、采取防晕措施程序，至21时左右该线圈绝缘处理好，为检测修复后的线圈运行温度，下线前亦在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个，对该线圈做直阻及匝间绝缘试验合格，首尾端焊接并做绝缘修复处理后，再次推入烘房干燥。

2月23下午，测电机定子整体绝缘100兆欧、吸收比2.4，做直流耐压试验时，在1万5千伏维持5秒左右5：15处又有一线圈在尾端上层边上部槽口部位接地，接地点同样只有小米粒般大小。2月24日，将接地线圈抬出又一次重复上述剥离槽内主绝缘、修复匝间绝缘、修复主绝缘、采取防晕程序进行绝缘修复处理，为检测修复后的线圈运行温度，亦在该线圈上、下层边之间加装Pt100铂热测温电阻一个。

至此，接二连三的发生原来完好线圈耐压试验时击穿问题，并且从击穿现象看，似乎是修好一个线圈后，相对薄弱的附近线圈又击穿，难道真的是VPI绝缘线圈不能局部修复吗？难道是在修复绝缘过程中损伤了临近线圈的绝缘吗？

仔细观察后来两个故障线圈的位置和击穿特点发现：

故障的两个线圈与原故障线圈隔一个线圈，而吊把工艺抬起故障线圈过程中，变形最大部位是故障线圈的端部，能够引起绝缘皲裂的部位应该是故障线圈的端部或者是故障线圈所在的另一槽下层边槽口附近，不会引起隔槽线圈故障；

后来故障线圈的故障点特征很相似，均表现为小米粒般大小绝缘直流耐压击穿故障特征，与绝缘皲裂的裂缝击穿明显不同。

怀疑试验超压，导致耐压试验时，绝缘相对薄弱线圈的相对薄弱部位被击穿，若这样试验下去，将无休止的频繁出现新的故障线圈，并且用6KV电子式直流兆欧表也间接证明了这一怀疑是正确的。

为避免再次出现超压击穿，要求电机修理厂借来经校验指示正确的直流高压表替换原来指示有误的直流高压表，同时为避免旧槽锲油污影响绝缘，退出整台电机旧槽锲，用毛刷蘸甲苯清洗定子槽部，并将定子推入烘房干燥24小时后，安装新的环氧树脂槽锲。

2月25日，直流耐压试验装置对电机直流耐压合格，并且发现由于试验失误，原来的直流耐压值实际超压约6000伏，也就是说，修复后的线圈承受了15000+6000=21000 (伏)的直流耐压考验，一个失误的试验无意中对修复线圈做了一次高达21000伏的超压击穿试验，证明该绝缘结构能够承受至少21000伏的直流耐压试验。

将电机定子清洁后，按照原设计方案用JF-9960环氧亚胺无溶剂浸渍树脂进行VPI整浸处理，以加强绝缘修复线圈的电气绝缘强度和机械强度。

冷却后按照预防性试验规程的更换局部线圈标准做直流电阻、直流泄露和交流耐压试验合格。

回装电机，同时对冷却器端面堆焊，上车床车平修复试压，打压至0.75MPa时，后端盖一焊缝漏水，焊补后打压合格。

电机组装后，对电机进行空载试验，振动、线圈温度及轴瓦温度均合格。

修复后实物图见图3.6-3.9。

3.2 耐压试验及试运

按照预防性试验规程的规定：交流电机在大修或局部更换绕组后，应进行2.5Un的直流耐压试验。该电机在绕组绝缘局部修复后，比照交流电动机更换绕组后的试验标准，进行2.5Un直流耐压试验。实验报告如表3.1。

对试验结果进行判断，泄露电流在8微安以下，合格。

2月26日，电机回装完毕，空试合格。

该电机绝缘局部处理后，总的预防性试验试验报告及试运行记录如表3.2-3.7。

该电机投运后，满负荷运行，处理过的三个定子线圈温度为39度，与电机其他测点温度38-40度相近，电流150A左右，与处理前运行电流一样，最大振动3丝，符合要求。

至此，从15日发现定子线圈上层边接地到三个绝缘薄弱点全部处理完毕，历时11天，花费人工，机械及材料费合计不到2.5万元。比绕组整体更换方案节约时间36天，节省费用四十七万元，若刨除初次修复，探索修复方法、制作修复专用工具及修复过程中，由于试验失误，多修复两个线圈的时间和费用，单个故障点的修复时间对于熟练的线圈修复技工和电机拆装工人来说三天足够，所花费用不会超过1.5万元。

该电机至今已运行近二年，运行状况良好，此后电机修理厂又运用此方法修复6kV　780KW磨煤机电机一台，运行状况良好。

4.高压电机VPI绝缘缺陷局部处理方法的局限性

实践证明，对少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈绝缘缺陷用VPI整浸工艺进行局部处理是可行的，质量也是有保障的，能够通过《电力设备预防性试验规程》中高压电机局部更换线圈的预防性试验要求，即直流1.5万伏和交流9千伏耐压1分钟的严格考验，其处理费用和处理时间都会大大减少，对于单故障点采用局部处理的办法，在工具、材料、人员均符合要求的情况下，只需4小时左右，加上电机拆装时间也不会超过一天，花费在1万元以内，与更换电机整体线圈相比，其检修时间是整体绕组更换的二十分之一到三十分之一，其检修费用是整体绕组更换的二十分之一左右，节约了大量人力、财力和时间。

“少胶VPI整浸工艺6kV电机定子线圈缺陷用VPI整浸工艺进行局部修复方法的成功实践”打破了高压电机修理领域“少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈绝缘一旦损坏，就必须更换整套定子线圈的定论”，为该类型高压电机使用企业和电机修理企业节约了人力、物力、财力，实现了双赢，推广前景广阔。

但是该方法也有其局限性，那就是只能对VPI绝缘定子绕组上层边和端部绝缘缺陷进行处理，不能对少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈下层边绝缘缺陷进行有效处理，这是由少胶VPI整浸工艺高压电机定子线圈云母和环氧树脂绝缘材料的机械、电气特性所决定的。因此，今后高压电机绝缘材料研发、绝缘结构设计及高压电机检修行业应在充分考虑材料抗振、耐磨、耐潮湿、耐高温、高绝缘强度的前提下，关注电机绝缘结构一旦损坏后的可快速修复性，高可靠性前提下的可快速修复性应该是未来电机绝缘材料及绝缘结构的研究方向之一。

参考文献

[1]包蕾.高压电机定子绕组绝缘结构的设计[J].硅谷,2008, 9:16-17.

[2]清华大学,西安交大合编.高电压绝缘[M].

第8篇：电源设计方案范文

关键词：电大教师；制定；整合；一体化设计方案

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2010）12-0106-02

远程开放教育有着自己的特点：一是教学组织已经彻底打破了组班教学，实行了以课程为单元的远距离、分散式教学；二是学生经历不同，职业各异，学识不同，年龄也不同，三是教学资源的丰富。所以设计教学方案必须对上述问题仔细分析，遵循一定的教学原则进行设计，并充分体现学生个别化自主学习为主的现代教育思想。一体化教学设计方案要用系统的观点作为教学设计的指导思想。第一、教学设计的出发点是学习者，教学目标的设计既要考虑教学过程的要求，又要考虑学习者已有的准备状态。第二、教学模式、教学方法和教学媒体选择与设计。既要针对不同学习类型和学习目的，又要考虑学习者的具体特点。第三、教学成效考评的设计只能依据教学过程前后变化以及学生作业、考试成绩的科学测量。其目的是为了修正、完善原有的教学设计。第四、如果教学设计效果不理想，应从多方面找原因，并且随时调整，使其趋于完善。

一、制定一体化设计方案的基本方法

远程开放教育的教学主体是学生，教师应当树立“学习支持服务”思想观点。教师在学习环境的营造、学习材料的设计、学习方式的选择、学习偏差的矫正等过程中，都要以学生为中心，都要成为学生的支持者和帮助者。远程教学过程是一个信息传播过程，这个过程是由选择教学过程的每一个基本成分--任务、内容、方法、手段、形式等最优方案的综合，一旦掌握了最优化的组织教学过程的整套方案，就能促使教学取得更大效益。

1.要综合规划和具体确定教学过程的任务。首先要规划好教学任务，其次要考虑整个教学过程的特点。第三要能够预测可能达到的最佳效果。

2.应合理选择学习信息。学习信息的选择要考虑各学科之间的关系和联系，建立合理的信息结构，找出要点，注意协调。提高信息的可接受性，同时要遵守科学性、系统性和循序渐进原则。

3、应选择合适的教学媒体通道。这种选择除了要考虑各种媒体的特殊性外，还应注意激发学习者的学习动力，发挥学习者自主学习和小组协作学习的能动性。此外还要考虑媒体和通道的合理性与经济性。

4.应有机地控制教学过程。远程开放教育的教学活动主要是学习者自主学习的活动，因此教学过程的控制应该是学习者的自我控制与教师有机控制的合理结合。通过这种控制，教者能够不断调整和优化教学过程；学者能够调整自我，检查和校正自己的学习活动，完成学习任务。除此之外，在开学初就要向学员提供教学日程安排表，使学员能够根据自己的情况安排学习活动。日程安排表包括：学习目标；学习进程；学习资源选择、BBS讨论、小组学习计划等等。

二、具体做法

（一）加强教师整合多媒体教学资源技能培训

为了提高教师制定一体化设计方案，整合多种多媒体教学资源的技能，学校应加强对教师这方面能力的培养，组织全体教师进行网上资源整合技能培训，制定一体化课程方案的设计流程，规定相关的整合内容，含盖文字教材、音像教材、CAI课件、IP、BBS等多种形式的教学资源，为学员提供学习的便利条件。

同时，要求教师有意识地引导学生使用网上教学资源，开发各种工具收集有关资源使用的信息，增强网上教学资源建设的针对性。同时通过面授讲述重点问题的学习方法和解题思路，使网上教学与面授教学保持连续性，积极利用学习平台课程教学案例，引导学生利用网上教学资源自主学习。除了文字辅导资源外，还应该建有语音答疑、双向视频、网上自测及网络课程等多种网上教学资源。

（二）尽可能配备多种课程媒体

目前，开放教育的教学资源有网上直播课堂、网络课件、电子教案、流媒体课件、视频会议。E―mai、BBS、电视媒体的、广播电视直播、VOD点播、VBI、IP课件、音像教材，录音、录像、VCD、DVD、电话、文字教材、面授。我们应该充分利用可提供的教学媒体，其中包括文字教材（如教科书、学习指导书和期末复习指导书等）和音像教材（包括录音带、CAI课件、VCD光盘，学生还可以收看中国教育电视台1套和2套节目）。丰富的媒体资源，使课程教与学模式的构建有了良好基础，学生可以根据自己的特点来自行选择。

（三）整合各种多媒体资源

第一，做到优化组合中央电大、省电大的各种资源。中央电大提供有文字教材、录像教材、复习带，有网络版的CAI课，有主讲教师、责任教师的直播课堂，有期末的网上教学活动，有重点、难点的网上讲解。这些媒体对学生来说都是重要的，但在实际教学中学生又不可能把所有教学媒体全部涉猎到，我们的教师要在制定、设计方案时进行选择。精选重点、难点进行讲解，有选择地收看录像带及复习带。这样一门课是由各种媒体中最精华的部分组成，可以减少学生使用媒体的目性，达到事半功倍的效果。

第二，提倡学生个别化自主学习，因材施教。因材施教是我国传统教育中优秀的教育思想的重要体现，是各类教育中必须遵循的原则。网络环境下，提倡学生个别化自主学习，实际在教学中也应有所体现，针对不同的学生，学习方法不同，教学方法也应随之改变。教师在深刻了解学生装的基础上，来确定媒体的使用，这样针对性就更强一些。担倡自己阅读教材，适当网上浏览教学信息，也可以求助于小组合作学习，在讨论中加深教学内容的理解。教师在设计多媒体教学方案时必须考虑上述因素，这样才能体现针对性，只有针对性强，才能收到较好教学效果。

第三，教学活动实现多样化。随着教学课件、媒体的不断增多，针对不同年级入学的学生情况，所设计的方案应有所变化，体现教变的原理。对教师来说，多媒体教学资源和学生是教学的外部环境，外部环境是动态的，教师设计的方案就不应该一成不变。当然，这种“变”与“不变”是相对的。对一门课来说，重点是固定的，难点确实因人而异，媒体选择更是因年级的不同，学生接受不同媒体效果不同，那么在进行优化组合过程中，各种媒体的比重也是不同的。教学设计应该是动态的，而不是僵化不变的。在教学媒体使用比例也是动态的，不同的学科比重是不同的，理工类的课音像教学效果差，外语则是相反。因此，没有也不可能有固定的模式。

第9篇：电源设计方案范文

关键词：轨道交通;在线式UPS;离线式UPS;改造

中图分类号：U213.2文献标识码： A 文章编号：

UPS系统改造方案主要可分两个方向，

设计方向一、对现有在线式UPS进行升级，整体更换老化的UPS，改造后的UPS系统仍未在线式。

设计方向二、考虑引入STS负载自动切换系统将现有的UPS改造为离线式，平时以弱电配电柜直接从机电专业，当机电专业供电系统故障时STS切换到UPS系统供电，保证为弱电系统提供稳定的电源。

目前轨道交通行业主要采取在线式UPS，本文旨在讨论将既有在线式UPS改造为离线式UPS的可行性。在现有的UPS配置进行改造的同时，不进行较大规模的设备迁移和调整。方案可以一站一系统为试点，实施后需进行三个月以上试用测试，具备稳定、可靠性能方可进行推广应用。

STS静态转换开关（Static Transfer Switch）为电源二选一自动切换系统，正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。在主电源发生故障时，负载自动切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载又自动切换到主电源。STS采用先断后通（Break before Make）的切换方式，可以实现不同输入电源之间的不间断切换， 为单电源负载提供双母线供电，其整个切换时间小于8ms。它的切换方式是先断后合，因此两电源在切换时的相位差甚至可以大于180°。STS的切换时间比ATS要快上一千多倍，而且没有声音、没有火花，对一般电子设备来说，这种两个电源之间的切换间隔几乎是没有感觉的。

既有线离线式UPS改造方案考虑使用STS负载自动切换系统实现现有UPS的离线式改造，如下两种设计方案。

一、设计方案一

在既有单UPS供电系统上，增设两台STS静态转换开关，前段STS实现两路市电输入的二选一自动切换，并设置输入断路器及C级防雷（或浪涌保护器）。末端STS实现UPS与市电输入的二选一自动切换,并设置输入断路器，主用市电输入供电，UPS备用。末端STS若为三相电源输入，则需加设三相隔离变压器实现中性线（零线）的自动切换。同时，增设一市电至供电系统的输出（即负载的输入）维修旁路，采用自锁两输入选择开关，避免误操作造成市电短路。设计方案如图一：

（一）设计方案一的优点

1、负载一般情况下直接由市电供电，UPS逆变器不工作，因此根据不同性能UPS可节能约10%―20%。

2、末端STS监测到市电较大波动或断开时，可及时切换至UPS供电，保证设备系统用电。

3、对既有供电系统线路、设备改动较小，新增设备少。

（二）设计方案一的缺点

1、在供电线路故障或变电设备检修时可能出现双电源箱频繁切换的情况，对计算机类设备影响较大。

2、UPS提高电源质量的作用得不到使用，将会使计算机类设备的故障率升高，带来更多不确定因素。

3、UPS后备使用，长时间处于空载状态将大大降低UPS性能，缩短蓄电池的使用寿命。

二、设计方案二：

针对设计方案一未使用UPS提高电源质量的功能，UPS长时间处于空载状态将大大降低UPS性能，缩短蓄电池的使用寿命的问题，在设计方案一的基础上提出了第二套改进方案。方案在供电系统末端设置两台STS，将负载划分成两组各自接末端STS的输出，UPS输出与市电输入同时分接两台末端STS，一台STS为主用市电输入，另一台STS为主用UPS输入，互为后备，可分别为两组负载供电亦可单独为两组负载供电。负载可根据对输入电源稳定性的需求划分在同一负载组，正常情况下由主用UPS的STS供电。增设两路市电至供电系统两组输出（即两组负载的输入）维修旁路，采用自锁两输入选择开关，避免误操作造成市电短路。设计方案如图二：

（一）设计方案二的优点

1、UPS提高电源质量的功能得到充分发挥，保证设备供电的品质。

2、末端STS监测到市电较大波动或断开时，可及时切换至UPS供电，保证设备系统用电。

3、UPS一直处于负载状态，蓄电池可不定期充电、放电。

（二）设计方案二的缺点

1、与设计方案一比较，对既有供电系统线路、设备改动较大，新增设备多，改造成本较高。

2、在供电线路故障或变电设备检修时可能出现双电源箱频繁切换的情况，对计算机类设备影响较大。

三、将现有在线式UPS改为离线式的风险

（一）使用离线模式UPS必须增加STS静态切换开关，在改造过程中必须断开UPS负载的供电，临近使用年限的设备断电后重新上电，存在设备无法正常启动的风险，特别是一期工程设备性能下降，风险更大。

（二）仅靠上述两种方案改造供电系统并不可能100%地确保在它的输出端、再也不会出现”停电”事故。相关的统计资料证明：由于供电系统设备的选配不当或输入配电系统/输出配电系统的设计不当而造成从几十毫秒到几秒的“短暂停电”或超过几分钟的“长时间停电”的事故仍然有发生。

（三）目前质量好并适用目前地铁用电设备的成熟STS负载自动切换系统及其配套设备价格较贵，将现有在线式UPS改为离线式的成本可能较高。

图1

图2

通过以上分析可以看出方案一未使用UPS全部功能，但成本较低，而方案二可以充分使用UPS整流逆变功能保护下级负载，但成本较高，两种方案的优劣主要取决于下级负载对电源质量的要求。鉴于目前主流UPS均为在线式，若将现有在线式UPS改造为离线式，整个UPS系统的成本将比新建更高。所以采用哪种方案设置UPS应在初步设计阶段确定，建成后再改造将造成很大浪费。

总结：UPS通过整流逆变功能能够保护下级电子设备，对电源质量要求较高的电子设备宜采用在线式UPS或者按本文方案二设置UPS，而对电源质量要求较低的用电器可采用离线式UPS作为后备电源。

参考文献：

《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》（GB/T17626.4-1998）

《浪涌(冲击)抗扰度试验》（GB/T17626.5-2008）